Digitální knihovna UPCE přechází na novou verzi. Omluvte prosím případné komplikace. / The UPCE Digital Library is migrating to a new version. We apologize for any inconvenience.

Publikace:
3D printed heterogeneous cation exchange membrane processed using stereolithography

Článekopen accesspeer-reviewedpostprint
dc.contributor.authorZarybnicka, Lucie
dc.contributor.authorMeloun, Zbysek
dc.contributor.authorSafka, Jiri
dc.contributor.authorTruxova, Veronika
dc.contributor.authorDvorak, Karel
dc.contributor.authorMachotová, Jana
dc.date.accessioned2024-08-24T07:17:49Z
dc.date.available2024-08-24T07:17:49Z
dc.date.issued2023
dc.description.abstractMembrane chemistry belongs to the field in which 3D printing can advantageously also be used because of enabling the production of prototypes with precisely defined dimensions. The presented work aimed to develop new polymeric compositions for heterogeneous cation exchange membranes manufactured using stereolithography (SLA) from commercially available materials. Three types of photo-curable thermoset resins (acrylic resin and two types of epoxy resins) were used as polymer matrixes in combination with strong acid cation exchange resin (CER) powder. The membrane production consisted of several stages, namely mixing the photo-curable resin with finely ground CER powder, processing using SLA, and appropriate post-curing using UV light and elevated temperature. The work aimed to monitor the influence of the photocurable resin type and post-curing on the microstructural, electrochemical, and mechanical properties of resulting membrane objects. The results revealed that heterogeneous cation exchange membranes could be processed using SLA from the mixture of the acrylic photo-curable resin and CER powder (weight ratio of 60/40) without the need for post-curing. These products exhibited high permselectivity (93%), high ion exchange capacity (2.23 meq.g(-1)), and sufficiently low electrical resistance (2200 Omega.cm), which predetermines them for efficient electrophoretic separation.eng
dc.description.abstract-translatedMembránová chemie patří do oblasti, ve které lze s výhodou využít i 3D tisk, protože umožňuje výrobu prototypů s přesně definovanými rozměry. Předkládaná práce měla za cíl vyvinout nové polymerní kompozice pro heterogenní kationvýměnné membrány vyrobené pomocí stereolitografie (SLA) z komerčně dostupných materiálů. Jako polymerní matrice byly použity tři typy fototvrditelných termosetových pryskyřic (akrylová pryskyřice a dva typy epoxidových pryskyřic) v kombinaci s práškem silně kyselé katexové pryskyřice (CER). Výroba membrány se skládala z několika fází, a to smíchání fototvrditelné pryskyřice s jemně mletým CER práškem, zpracování pomocí SLA a příslušné následné vytvrzení pomocí UV světla a zvýšené teploty. Cílem práce bylo sledovat vliv typu fototvrditelné pryskyřice a následného vytvrzování na mikrostrukturní, elektrochemické a mechanické vlastnosti výsledných membránových objektů. Výsledky odhalily, že heterogenní kationvýměnné membrány lze zpracovat pomocí SLA ze směsi akrylové fototvrditelné pryskyřice a prášku CER (hmotnostní poměr 60/40) bez nutnosti dodatečného vytvrzování. Tyto produkty vykazovaly vysokou permselektivitu (93 %), vysokou iontovýměnnou kapacitu (2,23 meq.g-1) a dostatečně nízký elektrický odpor (2200 Ωcm), což je předurčuje pro účinnou elektroforetickou separaci.cze
dc.formatp. e54341
dc.identifier.doi10.1002/app.54341
dc.identifier.issn0021-8995
dc.identifier.obd39889124
dc.identifier.scopus2-s2.0-85164152410
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/10195/83691
dc.identifier.wos001021986100001
dc.language.isoeng
dc.peerreviewedyeseng
dc.publicationstatuspostprinteng
dc.publisherWiley-Blackwelleng
dc.relation.ispartofJournal of Applied Polymer Science, volume 140, issue: 35eng
dc.relation.publisherversionhttps://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/app.54341
dc.rightsopen accesseng
dc.subject3D printingeng
dc.subjectelectrochemical propertieseng
dc.subjectelectrophoretic separationeng
dc.subjectheterogeneous cation exchange membraneeng
dc.subjectstereolithographyeng
dc.subjectthermoset photopolymer resineng
dc.subject3D tiskcze
dc.subjectelektrochemické vlastnosticze
dc.subjectelektroforetická separacecze
dc.subjectheterogenní katexová membránacze
dc.subjectstereolitografiecze
dc.subjecttermosetová fotopolymerní pryskyřicecze
dc.title3D printed heterogeneous cation exchange membrane processed using stereolithographyeng
dc.title.alternative3D tištěná heterogenní katexová membrána připravená pomocí stereolitografiecze
dc.typeArticleeng
dspace.entity.typePublication

Soubory

Původní svazek

Nyní se zobrazuje 1 - 1 z 1
Načítá se...
Náhled
Název:
Manuscript_3D_printed.pdf
Velikost:
1.14 MB
Formát:
Adobe Portable Document Format